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EMI滤波器-共模电感的理论分析

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发表于 2018-12-14 10:23 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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EMI滤波器-共模电感的理论分析
EMC在电子产品/设备已经成为可靠性的重要组成部分;将越来越被重视!特别对于我们的工业&消费类产品要求满足其相应的认证和出口要求,对应的国家政策也在不断完善;同时国际贸易的深化发展;EMC技术成为电子产品/设备必过的硬性指标!随着电子产品/设备的供电系统都开始大量运用高频开关电源并且也越来越高端化;因此对电源环境的要求就越来越高;EMC将是越来越重要!

# c/ U3 b% g; Y
《开关电源:EMC的分析与设计》我在课程中说到,如果对电子电路了解,懂得开关电源的基本原理;我的这个课程能保证电子设计师们都能解决90%的EMC问题了!课程我讲实战方法,理论在我的公众号分析!!

/ U2 w; G( s. Y
电子产品的CLASSA &B 标准要求!

; N$ n5 a2 `1 u. T' K" |8 J/ F4 \

6 J7 K' q( H8 C
我们通过如下的框图结构知道,如果电子产品&设备开关电源系统如果不插入EMI滤波器;其很难通过上述的CLASS A/B的标准限值要求;
% A# G1 l/ C/ F3 @' s7 W

' b/ n- ]: \7 x) ]( N
开关电源:EMC的分析和设计&电子产品&设备:EMI的分析与设计技巧-中EMI-传导高效设计我的设计理论是150KHZ-10MHZ我们快速使用EMI输入滤波器来搞定!!上图中EMI滤波器中最为关键的设计为共模电感的选择和设计;以下我将共模电感的特性进行理论分析!

/ I* C+ N- K/ s! w+ m) Z: @
1.目前推荐及常用的共模电感的结构
4 G$ \9 B" [3 X7 l2 n% B. E7 O) Q$ }

3 F7 P. i( _. A, ?: F0 R4 _3 Z
共模电感器等效电路:

5 o9 |. t' k" V& o5 a, r5 Y

( Z* {$ p+ a0 E( v
共模电感器磁场分布特点:
A.  FCM

/ o7 P+ p' G% _7 O9 t5 m, _
% o) D, r) E# [' X! X) ?2 O
共模磁通基本都在磁芯内部,使得共模电感量很大!

$ V. ?5 s/ u1 y( K7 l
B.  FDM
, y1 }. {  ]% y
& j( f0 s! {3 a. p: R4 q
差模磁通通过磁芯外部空气,使得差模电感量较小!
7 r2 Z8 M$ `- D' T" Q, V  l8 g9 W
2.分析两种常用的共模电感的磁芯结构
A.T Core

* }* Q* L" o& m" a! o
* ]+ D. o% _9 {
B.SQ Core

5 h! r" i3 D8 `; U! N- C

. }9 _" i9 Q' u+ h) A& s
应用时注意要点:
Δ对分绕结构,工频功率电流(差模形态)作用下,磁芯存在偏磁磁通;
Δ偏磁磁通沿磁芯分布不均匀,在绕组中间部位磁密最大;
Δ如果在偏磁磁通下,磁密最大处磁芯饱和,则共模感量急剧下降;
Δ漏感(差模电感)越大,在工频电流下偏磁通越大,则磁芯越易局部饱和;
! A- Y; j# G( W# m2 S' X" Q
偏磁电流(直流/工频)对共模电感的影响需要考虑
3 _, {# x6 I* {1 I

7 J% C2 ]9 Z& m2 c/ }
直流电流偏磁影响评估
( |; L* z4 c9 j1 @8 m+ r# Z, ]
( j0 f8 f2 O6 M3 u7 m& {) ^! h
3. 共模电感T Core & SQCore的技术特性比较如下表:
! H/ e6 w- [3 |& ?& b+ n  X3 T
* D, b! r; J) ]8 A* r. \
4.共模电感的常用型号参数选型表
A.功率范围:20W--75W

/ G2 a; t& G  [, b2 Q% D

3 y1 h6 b2 c) j0 {- t
: Y* }1 R/ p4 C5 g/ C* ^
B.功率范围:60W--120W
9 ]( [! S( u' S* t" D7 F& B
+ i% X" G( k& J3 S4 B. H, d
+ x% a5 s2 Q8 ~: J
* S+ A' Q) S) m" w$ b
C.功率范围:120W--200W
/ q8 l, U, N) T, N9 g  P
' a/ U* n3 {$ f. V
7 r8 J4 n* S3 G( Z* d
对于>60W的电源系统;扁平铜带绕制的共模电感替换T-Core的共模电感结构可以提高效率,减小电感的温升;同时由于扁平线的漏感较低;其宽频特性就会好于绕线电感!我们通过对比测试曲线得出结论:扁平线绕组的共模电感其EMI传导在1MHZ-30MHZ的特性就非常好!
/ V2 h8 j% f0 g* w
注意:在共模电感应用时;直流电流偏磁影响下共模电感的等效Gap对共模和差模的电感特性有较大的影响;因此需要关注共模电感的通态电流!

7 P; d! C9 x6 y

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发表于 2019-3-20 17:47 | 只看该作者
很好的资料

该用户从未签到

5#
发表于 2019-3-21 09:49 | 只看该作者
对我这样的初学者来说好复杂
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